Soru

Zorluk: OrtaHareket Problemleri

Bir otomobil, iki şehir arasındaki yolun 25\frac{2}{5}'sini saatte V kmV\text{ km} sabit hızla, kalan kısmını ise saatte 3V km3V\text{ km} sabit hızla giderek tüm yolculuğunu 6 saatte tamamlamıştır.

Buna göre, bu otomobil aynı yolun tamamını saatte 2V km2V\text{ km} sabit hızla gitseydi, tüm yolculuğunu kaç saatte tamamlardı?

  1. A
    3
  2. 5Cevap
  3. C
    6
  4. D
    10
  5. E
    15

Cevap

Yolculuk süresi 5 saat olurdu.
Hareketlinin birinci kısımda geçirdiği süre 2x5V\frac{2x}{5V} ve ikinci kısımda geçirdiği süre x5V\frac{x}{5V} saat olup, bu sürelerin toplamı 3x5V=6\frac{3x}{5V} = 6 saattir. Bu eşitlikten xV=10\frac{x}{V} = 10 değeri elde edilir. Yolun tamamı saatte 2V2V hızıyla gidildiğinde ise geçen süre x2V=102=5\frac{x}{2V} = \frac{10}{2} = 5 saat olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Yolun tamamına ve kısımlarına değişken tanımlama
Yolun tamamı xx, ilk kısmı 25x\frac{2}{5}x, kalan kısmı ise x25x=35xx - \frac{2}{5}x = \frac{3}{5}x olarak belirlenir.
Yolun kısımlarını toplam yol cinsinden ifade etmek için.
2
İlk kısım için geçen süreyi hız ve yol cinsinden yazma
İlk kısım saatte VV hızıyla gidildiğinden geçen süre t1=25xV=2x5Vt_1 = \frac{\frac{2}{5}x}{V} = \frac{2x}{5V} saat olur.
Zaman = Yol / Hız formülünü uygulamak için.
3
Kalan kısım için geçen süreyi hız ve yol cinsinden yazma
İkinci kısım saatte 3V3V hızıyla gidildiğinden geçen süre t2=35x3V=x5Vt_2 = \frac{\frac{3}{5}x}{3V} = \frac{x}{5V} saat olur.
Zaman = Yol / Hız formülünü ikinci kısım için uygulamak için.
4
Toplam süreyi kullanarak denklem kurma ve çözme
t1+t2=2x5V+x5V=3x5V=6t_1 + t_2 = \frac{2x}{5V} + \frac{x}{5V} = \frac{3x}{5V} = 6 denklemi kurulur. Buradan 3x5V=6    3x=30V    xV=10\frac{3x}{5V} = 6 \implies 3x = 30V \implies \frac{x}{V} = 10 elde edilir.
Toplam sürenin 6 saat olduğu bilgisini kullanarak yol ile hız arasındaki oranı bulmak için.
5
İstenen yeni hızla yolun tamamının kaç saatte alınacağını hesaplama
Yolun tamamı (xx) saatte 2V2V hızıyla gidilirse süre tyeni=x2V=12xV=1210=5t_{\text{yeni}} = \frac{x}{2V} = \frac{1}{2} \cdot \frac{x}{V} = \frac{1}{2} \cdot 10 = 5 saat olarak bulunur.
Yeni hıza göre hareket denklemini kurup önceden bulduğumuz oranı yerine yazmak için.

Anahtar Kavram

Bir hareketlinin farklı bölümlerde farklı hızlarla gitmesi durumunda geçen toplam süre ile yol ve hız arasındaki ilişkilerin kurulması.
Tahmini Süre:1m 30s
Bu soruyu puanla